設計晶振時需注意的事項
來源：http://www.jqhs.com.cn 作者：kangbidz 2012年11月22
1.使晶振、外部電容器（如果有）與IC之間的信號線盡可能保持最短。當非常低的電流通過IC晶振振蕩器時，如果線路太長，會使它對EMC 、ESD與串擾產生非常敏感的影響。而且長線路還會給振蕩器增加寄生電容。
2. 盡可能將其它時鐘線路與頻繁切換的信號線路布置在遠離晶振連接的位置。
3.當心晶振和地的走線
4.將晶振外殼接地
如果實際的負載電容配置不當,第一會引起線路參考頻率的誤差.另外如在發射接收路上會使晶振的振蕩幅度下降(不在峰點),影響混頻信號的信號強度與信噪.
當波形出現削峰,畸變時,可增加負載電阻調整(幾十K到幾百K).要穩定波形是并聯一個1M左右的反饋電阻.
“晶振的這兩個匹配電容的主要作用是對晶體和振蕩電路的補償和匹配，使電路易于啟振并處于合理的激勵態下，同時對振蕩頻率也有一定的“微調”作用。貼片晶振的過激勵或欠激勵雖可工作，但前者使晶振容易老化，影響使用壽命，并導致振蕩電路的EMC特性變劣；而后者則導致晶振不易啟振，工作較難穩定。所以電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩定性、起振的難易程度及溫度穩定性等。供參考。” “如果你說的晶振是芯片兩個引腳上跨接一個石英晶體的那種電路,在芯片內部那兩個引腳之間,實際上是一個反相器.這種電路是一個電容三點式振蕩器,石英晶體等效于并聯LC諧振器.兩個引腳到地的兩個電容就是電容三點電路的分壓電容,地線就是分壓點.所以這兩個電容的比例形成電容三點式振蕩器的正反饋系數,即振蕩條件.因為芯片引腳本身到地有一個10到幾十PF的分布電容,外接的電容是并聯相加在這個分布電容上的, 所以你少接一個或兩個電容都不接并不等于沒有電容分壓,尤其在振蕩頻率較高時,10 PF的分布電容可能已經是或接近夠用的了.芯片廠家并不知道你用的頻率,所以一般都說明要接兩個電容到地,但有時也專門設計內部對地電容,減小外接電容的值以至可以不接.同時正如一些網友指出這些電容是并聯在石英晶體上的,可以微調和影響振蕩的頻率。”
晶體具有兩種諧振模式：串聯(兩個頻率中的低頻率)和并聯(反諧振，兩個頻率中的高頻率)。所有在振蕩電路中呈現純阻性時的晶體都表現出兩種諧振模式。在串聯諧振模式中，動態電容的容抗Cm、感抗Lm相等且極性相反，阻抗最小。在反諧振點。阻抗卻是最大的，電流是最小的。在振蕩器應用中不使用反諧振點。
通過添加外部元件(通常是電容)，石英晶體可振蕩在串聯與反諧振頻率之間的任何頻率上。在晶體工業中，這就是并聯頻率或者并聯模式。這個頻率高于串聯諧振頻率低于晶體真正的并聯諧振頻率(反諧振點)。圖2給出了典型的晶體阻抗與頻率關系的特性圖。
作者—康比電子
2. 盡可能將其它時鐘線路與頻繁切換的信號線路布置在遠離晶振連接的位置。
3.當心晶振和地的走線
4.將晶振外殼接地
如果實際的負載電容配置不當,第一會引起線路參考頻率的誤差.另外如在發射接收路上會使晶振的振蕩幅度下降(不在峰點),影響混頻信號的信號強度與信噪.
當波形出現削峰,畸變時,可增加負載電阻調整(幾十K到幾百K).要穩定波形是并聯一個1M左右的反饋電阻.
“晶振的這兩個匹配電容的主要作用是對晶體和振蕩電路的補償和匹配，使電路易于啟振并處于合理的激勵態下，同時對振蕩頻率也有一定的“微調”作用。貼片晶振的過激勵或欠激勵雖可工作，但前者使晶振容易老化，影響使用壽命，并導致振蕩電路的EMC特性變劣；而后者則導致晶振不易啟振，工作較難穩定。所以電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩定性、起振的難易程度及溫度穩定性等。供參考。” “如果你說的晶振是芯片兩個引腳上跨接一個石英晶體的那種電路,在芯片內部那兩個引腳之間,實際上是一個反相器.這種電路是一個電容三點式振蕩器,石英晶體等效于并聯LC諧振器.兩個引腳到地的兩個電容就是電容三點電路的分壓電容,地線就是分壓點.所以這兩個電容的比例形成電容三點式振蕩器的正反饋系數,即振蕩條件.因為芯片引腳本身到地有一個10到幾十PF的分布電容,外接的電容是并聯相加在這個分布電容上的, 所以你少接一個或兩個電容都不接并不等于沒有電容分壓,尤其在振蕩頻率較高時,10 PF的分布電容可能已經是或接近夠用的了.芯片廠家并不知道你用的頻率,所以一般都說明要接兩個電容到地,但有時也專門設計內部對地電容,減小外接電容的值以至可以不接.同時正如一些網友指出這些電容是并聯在石英晶體上的,可以微調和影響振蕩的頻率。”
晶體具有兩種諧振模式：串聯(兩個頻率中的低頻率)和并聯(反諧振，兩個頻率中的高頻率)。所有在振蕩電路中呈現純阻性時的晶體都表現出兩種諧振模式。在串聯諧振模式中，動態電容的容抗Cm、感抗Lm相等且極性相反，阻抗最小。在反諧振點。阻抗卻是最大的，電流是最小的。在振蕩器應用中不使用反諧振點。
通過添加外部元件(通常是電容)，石英晶體可振蕩在串聯與反諧振頻率之間的任何頻率上。在晶體工業中，這就是并聯頻率或者并聯模式。這個頻率高于串聯諧振頻率低于晶體真正的并聯諧振頻率(反諧振點)。圖2給出了典型的晶體阻抗與頻率關系的特性圖。
作者—康比電子
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此文關鍵字： 晶振設計 晶振技術
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